چکیده:‏ در این مطالعه، رفتار رئولوژیکی نانو لوله های کربنی در رزین اپوکسی مورد بررسی قرار می گیرد. در ‏این راستا، برای نانو لوله های کربنی عمل آوری نشده، در رزین اپوکسی مدل رئولوژیکی مناسبی ارائه می شود. ‏ رفتار فیزیکی سوسپانسیون الیاف بسیار پیچیده است و تابعی از برهم کنش بین الیاف-الیاف و الیاف –‏جریان و الیاف-دیوار می باشد. رفتار جهت گیری الیاف غوطه ور در سیالات ویسکوز مهمترین مسئله در تولید ‏مواد کامپوزیتی است. در هنگام تشکیل مواد، جهت گیری الیاف توسط جریان تغییر می یابد. الگوی جهت ‏گیری الیاف روی ساختار نهایی کامپوزیت تاثیر می گذارد. وقتی که بیشتر الیاف هم جهت باشند، کامپوزیت ‏سفت تر و قوی تر و هنگامی که کمترین جهت گیری الیاف وجود داشته باشد، کامپوزیت ضعیف تر و تسلیم ‏شونده است. تئوری هایی وجود دارد که می تواند خواص مکانیکی کامپوزیت را با دانستن جهت گیری الیاف ‏تخمین بزند که مبنای بیشتر تئوری های موجود، جهت گیری (‏orientation‏) الیاف می باشد مدل سازی این ‏جریان ها برای تخمین خصوصیات نهایی کامپوزیت، مهم می باشد. به منظور بیان رفتار رئولوژیکی ‏سوسپانسیونهای نانو تیوب پلیمری مناسب است که از معادله ساده جهت گیری فوکر-پلانک استفاده شود. ‏رفتار رئولوژیکی سوسپانسیون نانوتیوب کربن در رزین اپوکسی، شبیه به سوسپانسیون الیاف می باشد و ‏برهم کنش بین نانوتیوب ها با هم و همچنین با جریان وجود دارد که در مدل سازی باید در نظر گرفته شود. ‏ ‏ سوسپانسیونهای ‏cnt‏ عمل آوری نشده خواص رقت برش و هم چنین ساختار های تجمعی از خود ‏نشان می دهند. مدل فوکر-پلانک قادر به توصیف خواص رقت برش برای سوسپانسیون ‏cnt‏ عمل آوری ‏نشده، نیست. بنابراین در این جا با افزودن ترم تجمع، به معادله فوکر-پلانک، این معادله توسعه می یابد.‏‎ ‎ترم ‏تجمع ‏g ‎‏ که ‏ ‏ می باشد و ‏ مربوط به زنجیر آزاد از هم تنیدگی و ‏ ‏ مربوط به شبکه ‏تجمعی می باشد. سپس مدل توسعه یافته را با داده های تجربی مقایسه نموده، مدل توسعه یافته قادر است ‏که ساختار های تجمعی و هم چنین خواص رقت برش را برای ‏cnt‏ عمل آوری نشده به خوبی توجیه نماید. ‏ کلمات کلیدی: رئولوژی، نانولوله کربنی، سوسپانسیون الیاف، مدل سازی و مدل فوکر-پلانک

نانوسیال ها مواد جدیدی شامل نانوذرات در سیال پایه هستند که شرایط مناسبی را برای بهبود عملکرد سیالات انتقال حرارت فراهم می کنند. بررسی رفتار رئولوژیکی علاوه بر درک ساختار نانوسیال ها، طراحی فرایند و کاربردهای نانوسیال ها را نیز تعیین می کند. این تحقیق از طریق آنالیزهای تجربی و تئوری به درک رفتار رئولوژیکی نانوسیال ها کمک می کند. بنابراین در این کار نانوسیال های مخلوط اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول در آب حاوی نانولوله های کربن کوتاه که با گروه های هیدروکسیل عامل دار شده در غلظت های حجمی 1/0، 3/0 و 8/0 درصد تهیه گردید. ماکزیمم افزایش هدایت حرارتی در دمای اتاق، برای نانوسیال eg/w-cnt در غلظت 8/0 تاحدود 86% رسیده است. طول کوتاه، میزان مستقیم بودن نانولوله ها را افزایش و اثرات هدایت حرارتی از طریق شعاعی را در آنها کاهش داده است که اثرات فصل مشترک جامد- مایع و نحوه آرایش نانولوله ها را در این نانوسیال های برجسته می کند. رفتار رئولوژیکی نانوسیالات در محدوده دمایی 0c5- تا 0c40 اندازهگیری و آنالیزهای تئوری برای ویسکوزیته برشی صفر ارائه شده است. نانوسیال ها ذرات لوله ای شکل به چهار محدوده رقیق، نیمه رقیق، نیمه غلیظ و غلیظ تقسیم می شوند. نتایج نشان می دهد رفتار جریان به غلظت، دما و ویسکوزیته سیال پایه وابسته است. در رژیم نیمه غلیظ رفتار غیرنیوتنی مشخص است که با افزایش ویسکوزیته سیال پایه محدوده دمایی آن افزایش می یابد البته افزایش ویسکوزیته سیال پایه رفتار غیرنیوتنی مشخصی را در رژیم نیمه رقیق ایجاد می کند. وجود توده ها نیز منجر به افزایش ویسکوزیته و رفتار رقیق برشی می شود. معادله k-d اصلاح شده برای توده های تقریباً با شعاع 4 برابر نانولوله های اولیه قادر به پیش بینی ویسکوزیته نانوسیال در محدوده نیمه غلیظ است که ویسکوزیته سیال پایه و نحوه پراکندگی نانوسیال میزان انحراف داده ها را با این معادله تعیین می کند. با استفاده از نمودار جریان بدست آمده ویسکوزیته برشی صفر محاسبه شده و تابعیت آن با غلظت در رژیم های مختلف به صورت تئوری بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که تابعیت آن با جزءحجمی همانند محدوده های نیوتنی است. از طرف دیگر مشخص است که ویسکوزیته برشی صفر به شدت تابع دماست. رفتار غیرنیوتنی نیز در دماهای مختلف با استفاده از مدل کراس برایm=1 مدل سازی شده است و پارامترها معادله در دماهای مختلف به دست آمده اند. مشخص شده است که ویسکوزیته در برش های بالا خیلی کوچکتر از ویسکوزیته نانوسیال می باشد و بنابراین می توان آن را نادیده گرفت.

فرآیندهای غشائی سنتی همچون اسمز معکوس، اولترا فیلتراسیون، نانو فیلتراسیون، میکرو فیلتراسیون، الکترو دیالیز، تراوش تبخیری و جدا سازی گازی سال ها است که در جداسازی مواد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. در سال های اخیر به علت استفاده از منابع ارزان انرژی و کار در دما و فشار پائین، تقطیر غشائی مورد توجه زیادی بوده است. تقطیر غشائی برخلاف سایر فرآیندهای غشائی که همدما می باشند و با نیروهای محرکه اختلاف فشار، اختلاف غلظت و یا اختلاف پتانسیل الکتریکی کار می کنند، فرآیندی غیر همدما با نیروی محرکه اختلاف دما و در نتیجه اختلاف فشار جزئی می باشد. تقطیر غشائی شامل چهار نوع به نام های تقطیر غشائی تماس مستقیم، تقطیر غشائی با فاصله، تقطیر غشائی تحت خلاء و تقطیر غشائی با گاز حامل می باشد. تغلیظ محلول رقیق اتانول که با تقطیر غشائی تحت خلاء توسط kevin w. lawson و همکارش در سال ???? آزمایش و مدل سازی شده، در سال ???? نیز توسط r. gani و همکارانش با یک نرم افزار مدل ساز ویژه به نام icas مدل سازی گردیده است. در این پایان نامه انتقال جرم عبوری از غشاء در آن از مدل dgm استفاده شده است .

گاز طبیعی دارای ناخالصی هایی مانند co2 و h2s می باشد که به دلیل اثرات نامطلوبی نظیر کاهش ارزش گرمایی گاز طبیعی، افزایش حجم برای انتقال در خط لوله، خوردگی هنگام انتقال و توزیع گاز و تاثیر آن بر انسان و محیط زیست، تلاش های بسیاری به منظور زدایش این ترکیبات از گاز طبیعی در سال های اخیر صورت گرفته است. در این پژوهش از غشاهای خالص و بستر آمیخته پلی یورتان به منظور جداسازی co2 از ch4 استفاده شده است. بدین منظور از سه نوع پلی یورتان (pu1، pu2 و pu3) و هم چنین از زئولیت sapo-34 به عنوان ذرات پرکن استفاده شده است. زئولیت مورد استفاده در این پژوهش، به روش هم رسوبی سنتز گردید. غشاها به روش ریخته گری محلول پلیمری ساخته شدند. غشاهای خالص و بسترآمیخته پلی یورتان/زئولیت sapo-34 به وسیله آنالیزهای ftir، sem، xrd و afm ارزیابی شدند. نتایج آزمون sem پراکندگی مناسب ذرات را در بستر پلیمر نشان داد. آزمون تراوایی گازهای خالص co2 و ch4 برای غشاهای خالص و بستر آمیخته در فشارهای 6 تا 12 بار انجام شد. نتایج آزمون تراوایی نشان داد که با افزایش فشار در غشاهای خالص و بسترآمیخته تراوش پذیری گاز co2 افزایش می یابد در حالیکه تراوش پذیری گاز ch4 تقریبا ثابت می ماند که این مساله افزایش گزینش پذیری co2/ch4 را نتیجه می دهد. در فشار 12 بار، با افزودن 20% وزنی زئولیت به pu1 تراوش پذیری ch4 و co2 به ترتیب، 11/28% و 055/6% کاهش می یابد، در حالیکه گزینش پذیری جفت گازهای co2/ch4، 48/23% افزایش داشت. در فشار 12 بار، با افزایش میزان زئولیت به 20% وزنی، تراوش پذیری co2 و ch4 در pu1 به ترتیب از 24/46 و 44/2 به 44/43 و 75/1 و در pu2 به ترتیب از 016/19 و 11/1 به 9/16 و 93/ بارر می رسد. تحت همین شرایط، میزان کاهش تراوایی گاز خالص co2 درغشا pu3، 28/7% گزارش شد.

بیماری پریودنتال نوعی عفونت باکتریایی است که لثه و استخوان های اطراف دندان را شامل می شود و همچنین اثرات منفی بر روی بیماری های قلبی و عروقی، کلیوی، دیابت و بیماری های تنفسی دارد. لینولنیل الکل به عنوان یکی از ترکیبات گیاه آوندل در تضعیف و نابودی باکتری های مولد پریودنتال اثر مثبت دارد. در این پژوهش اسانس گیاه آوندل و همچنین لینولنیل الکل به عنوان یکی از ترکیبات این اسانس به وسیله دی‏اکسیدکربن فوق بحرانی اصلاح شده استخراج گردید. استخراج بر مبنای طراحی آزمایشات آماری به روش طراحی رویه پاسخ انجام شد. چهار متغیر موثر بر این فرآیند دما (?c60-40 )، فشار (mpa 30-10) ، شدت جریان سیال دی اکسیدکربن فوق بحرانی (ml/min 7/1-5/0) و زمان استخراج دینامیک (150-30 دقیقه) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که داده های آزمایشگاهی به خوبی به وسیله ی یک مدل چند جمله ای مرتبه دوم برازش می شوند و مقادیر بهینه ی پارامترهای استخراج برای کل عصاره، فشار mpa 43/13، دمای c° 40، دبی جریان 7/1 و زمان استخراج 150 دقیقه و برای لینولنیل الکل فشار mpa 30، دمایc° 84/43، دبی جریان 57/1و زمان استخراج 127دقیقه می باشد. تحت این شرایط میزان بازیابی عصاره و لینولنیل الکل به ترتیب %8577/. جرمی و %77/22مولی پیش بینی می شود. فرآیند استخراج با استفاده از یک مدل ریاضی مدل سازی گردید. پارامترهای مدل شامل ضریب نفوذ موثر، ضریب انتقال جرم فیلمی، پراکندگی محوری و پارامتر حلالیت می باشند. سه پارامتر اول از طریق روابط تجربی محاسبه گردیده و رابطه ی هنری برای بیان حالت تعادلی بین فاز جامد و سیال داخل حفره ها استفاده شده است. برای بررسی این حالت تعادل نیز از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. در نهایت تطابق خوبی بین نتایج حاصل از مدل سازی ریاضی و داده های تجربی مشاهده گردید.

در این تحقیق به منظور آگاهی از ساختار زنجیرهای پلیمر درون محلول و میزان برهم کنش حلال- پلیمر، گرانروی ذاتی محلول های پلی اکریل آمید سولفونه در شرایط مختلف دمایی، حضور الکترولیت های مختلف و افزودن عامل فعال سطحی اندازه گیری و بررسی شد. همچنین با توجه به تغییر خواص رئولوژیکی پلیمر در اثر جذب سطحی آن روی سنگ مخزن، به بررسی جذب سطحی پلی اکریل آمید سولفونه روی ذرات سنگ مخزن کربناته پرداخته شده و اثر میزان شوری محلول، دما و افزودن عامل فعال سطحی بر این فرایند مورد مطالعه قرار گرفت.

گاز طبیعی منبع انرژی تقریباًً پاکیزه، فراوان و ارزان قیمتی است که هم اکنون نیز به مقیاس وسیع برای مصارف صنعتی و خانگی به کار گرفته می شود. این گاز به هنگام خروج از منابع زیر زمینی حاوی ناخالصی هایی مثل گازهای اسیدی و بخار آب است که برای استفاده مناسب از این منبع انرژی، جداسازی این ناخالصی ها موضوعی مهم و اجتناب ناپذیر است. فناوری فیلتراسیون غشایی بعنوان یکی از ابزار فرآیند جداسازی بخصوص در دهه های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است.